清东陵的排水设计

清东陵的排水设计

0体现了中国古代陵区的物质文化和综合价值清东墓位于河北省遵化市。所有陵墓的建筑布局都严格遵循“陵制山、风景秀丽”的原则。北有昌瑞山，南有金星山，中间有银壁山。东西两条大河环绕着他。这是一个罕见的“富有诗意”的地方。在山川地形的巧妙利用、陵寝建筑的整体设计以及历史意义的综合价值上都称得上是中国历代皇家陵园中最富特色的建筑群。它以其当之无愧的历史、文化、艺术和科学价值于2000年11月30日被正式列入世界文化遗产名录。中国封建王朝陵寝的营建,选址着重在于风水,而地宫着重在于排水。清东陵所处地区植被茂密,河流较多,降雨相对集中。每到雨季,山洪水爆发,地面汇集大量雨水,并且地下水位上升,地宫内渗水严重。因此,整个陵区对雨水山洪和积水的排除都有较高的要求。作为清朝帝王万年吉地的清东陵,陵区整体排水顺畅良好,但地宫排水却不尽人意。自道光帝前各帝王陵寝地宫因渗水严重且无法排除而致使棺椁都被积水所淹,而道光帝后,包括慈禧的地宫在内都没有出现过积水现象,其最主要的原因就是地宫内“龙须沟”的设置。自此,清东陵才未出现过积水现象。1雨水排放和排水设施规划陵区平面布局采用了中轴线对称的形式,其平面布置图如图1所示。这部分积水主要来自于大气降雨,因此,这部分雨水主要是利用天然地势和人为建造的排水沟槽等设施共同将其汇集并排出,其中,山洪水主要利用山谷自然排出,并修筑挡水墙,以保护陵区建筑物不受冲刷;对于降雨,主要利用地面坡降将雨水收集到排水沟,再集中排放至东西大河,以防止陵区形成内涝,其排水系统流程图如图2所示,现分别介绍。1.1雨水化影响陵泊建筑的可过度冲击陵寝大多坐落在山脊上,一方面是由于在风水学中,山脊为龙脉所在,而另外一个重要方面,是因为山脊是雨水山洪的分水线,即使大雨,雨水及山洪也能顺山脊两侧斜坡流入山谷之中,顺山谷流出,而不会对陵寝建筑造成过度的冲击。1.2宝顶排水孔口宝城顶部的部分叫做宝顶,即坟墓上隆起的土丘,呈半球形,雨水可顺宝顶自然流下,宝顶底部有1m~2m宽的城墙,在城墙垛口底部设有排水孔,由宝顶流下的雨水经过城墙由排水孔流出,每个排水孔外砌有排水槽(石沟嘴又称龙头咀),排水孔流出的水再由排水槽流出,滴落到宝城底部的石砌排水槽内(如图3所示)。1.3宝城受山水冲击在宝城周围有围墙,围墙外有挡水墙,不仅对地宫起到了层层保护的多重保险作用,还有效地保护宝城免受山水冲击。而围墙与宝城相协调,同为圆形,又有效地将山洪水一分为二,缓解水对宝城的冲击破坏力,水流顺围墙外围经两侧排走。1.4石沟前的雨水在方城周围同样伸出来石沟嘴,将雨水从方城前、左、右三面直接排入底部石砌沟槽内。而后侧的雨水,由石沟嘴排入哑巴院(方城明楼与宝城之间的院落,如图4所示),再通过哑巴院内的地漏流入排水沟。在陵寝院墙底部均设有排水孔,院内的雨水再通过这些排水孔流出,排入门前的玉带河。1.5综合分析雨污水直排道北北缘地面坡向道教中间顺地面坡度流向道教西方坡陵寝正中的神道均为中间高两边低的“拱桥”形式,向东西两侧具有一定的坡降,故雨水可由神道中间顺地面坡度流向神道东西两侧,且陵区由于北靠昌瑞山,整体走势为北高南低,雨水可由北边陵寝主体区顺地面坡度流向南边。因此,即使雨季,陵区院落也能利用坡降有效径流,而不会有积水之虞。1.6通过设置小程序来增加雨水的含量,使之稳定隆恩殿等宫殿建筑,均有较高的台基,能够抵御一定的积水深度。台基边缘设有石槽明沟,以使雨水快速排出,而且台基外围还砌有石雕龙头,在龙头嘴里有细小的圆孔,能使台基上的雨水从此圆孔流出,也能起到排水的效果。为增加排水性能,在每座宫殿基部都建有约2m宽的散水,雨水顺屋檐流下时,减弱了对基础的冲击破坏,也减少了雨水下渗到基础根部的水量,从而降低了雨水对建筑基础的浸泡和腐蚀程度,对建筑的安全性和使用寿命起到了积极作用。上述汇入玉带河中的雨水,都通过马槽沟流入陵区东西两侧大河内,整个陵区的排水设施紧密相连,排水系统科学合理,从而有效地起到了防洪排涝的效果。2地面地下水的排水清道光帝的陵寝原本是位于东陵的宝华峪,但在道光八年(1828年)九月十二日,道光帝拜谒东陵,在宝华峪查看时发现地宫门口潮湿,并有水迹,打开地宫大门后发现地宫内有渗水现象,且地宫内积水有一尺多深,早已葬于此的孝穆皇后的梓宫也被水淹了底部。宝华峪地宫渗水的原因主要是清东陵地处河北省东北部,属暖温带大陆性季风气候,降雨适中,植被覆盖率较高。且依山而建,处于地质断层地带,河流纵横交错,地下水资源极为丰富,地宫深挖地下,在夏季雨水充沛时导致山泉水涌出,逐渐渗入地宫内部,造成积水。不仅如此,道光帝以前的康熙帝景陵,乾隆帝的裕陵等都有严重的渗水无法排出的问题,雨季时积水深达1m~2m。至今,康熙的棺椁仍泡在水中。而自道光帝以后的皇帝及其他陵寝中,地宫都没有出现过积水甚至“泡尸”的现象。其中最主要的原因就是道光帝后,在地宫内都设置了专门排水设施“龙须沟”。2.1龙须沟龙须沟是指地宫内部设置排水漏孔将地下渗出的积水由排水暗沟引向地宫以外的排水设施,因其外观犹如龙须,故名为龙须沟,是清皇陵中所独有的(龙须沟的布置形式如图5所示)。2.2龙沟结构龙须沟主要由进水口、竖向管沟、排水暗沟和出水口构成。现分别介绍:1龙须沟眼的结构大多设置于地宫地面上,称为龙须沟眼(也有设置于墙壁底部的,称为鱼门洞)。其外观做成古铜钱形状。在等级制度森严的封建社会,龙须沟眼的数量在帝、后、妃、嫔地宫内是不同的。皇帝地宫内设置14个,而后、妃、嫔则分别为6个,4个,2个。2黑色的排水沟用于连接龙须沟眼和排水暗沟的竖向管,并设置有铜丝网,以防止鼠虫进入地宫。3表面防排水设计称为水沟门,通常设计成孔状或雕刻精美的龙凤图案,并雕有小孔来向外吐水。出水口的位置大多位于陵外玉带河或马槽沟的泊岸上。如光绪帝的崇陵龙须沟出口,位于陵寝门前玉带河的北泊岸上。慈禧陵和慈安陵的龙须沟出口,位于东西陵墙外马槽沟的内泊岸上。除此之外,地宫也采取了其他防积水措施。地宫地面和周围墙体采用花岗石铺设,缝隙处用桐油灰勾抿紧密,有效地减少了地宫渗水程度。并且自道光帝后,各陵寝地宫的高程均上抬,以减弱地下水渗入到地宫内。3地面分布的排水系统建国后,因为文化部门对清东陵的抢救性保护,故虽惨遭盗掘,仍恢复了陵寝当时的原貌。但由于深处地宫之下,龙须沟日久天长的被渗出的积水所浸泡,其石料及建筑时所使用的白灰与具有腐蚀性的积水发生反应,产生大量碳酸钙沉淀物,并过量沉积,导致龙须沟被堵塞而失去其排水作用,因此地宫渗水的情况依旧不容乐观。就乾隆裕陵来说,至今在夏季裕陵地宫仍渗水严重,雨季时积水达2m多深,因此清东陵文物管理部门在地宫内打了一眼竖向积水井,再挖一条横向的地沟通向地宫各券的下面,并将渗水引到积水井后,再用潜水泵抽到地面,这样才能保证地宫的正常对外开放。鉴于地宫内积水严重,仍有多位帝王及后妃的棺椁泡在水中,且其中含有腐蚀性碳酸水,从多个方面来分析,都应对浸水地宫进行清理保护工作。工程安全角度:清陵地宫距今300多年,由于长期浸泡在腐蚀性积水中,很容易造成周围墙体稳定性的破坏,以及地址塌陷的可能。清理地宫后应采取必要的排水设施,保护地宫结构的安全稳定。文物保护角度:帝王陵寝中的陪葬品等珍贵文物已惨遭洗劫,但仍有部分文物留在其内,不能再让仅有的文物因泡在积水之中而损坏。历史研究角度:清朝作为中国历史上最后一个封建王朝,对其陵寝的规制、构造、陪葬品的研究都有极其重要的历史价值。4排水工作的重要性给水排水在中国的应用由来已久,最早可以追溯到夏朝,在夏朝洛阳出土了筒形陶制管道,在商朝又出现了弯形管道,以及汉长安城,明清紫禁城等宫城内外都有比较完整合理的